8. Количественная изменчивость и методы ее описание. Диперсия признака в популяции.

I. Изменчивость и её закономерности 1.1 Понятие изменчивости Ч.Дарвин в своей работе «Происхождение видов путем естественного отбора, вышедшей в 1859 году, раскрыл главные движущие силы эволюции растений и животных - это изменчивость, наследственность и отбор.  Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые признаки - различия между особями в пределах вида. Изменчивы все признаки организмов: внешнего и внутреннего строения, физиологические, поведения, повадок и др. В потомстве одной пары животных невозможно встретить совершенно одинаковых особей. В стаде овец одной породы каждое животное отличается еле уловимыми особенностями: размерами тела, длиной ног, головы, окраской, длиной и плотностью завитка шерсти, голосом, повадками. Дарвин совершенно правильно различал 2 формы изменчивости:  -ненаследственную -наследственную  Наследственностью называют общее свойство всех организмов сохранять и передавать признаки строения и функций от предков к потомству. Давно было замечено, что особи данной породы, сорта или вида под влиянием определенных причин изменяются в одном направлении. Причиной служит непосредственное влияние факторов внешней среды. Эта изменчивость не затрагивает наследственную основу организма, т.е. его генотип. Но существует еще наследственная изменчивость, связанная с изменением генов или целых хромосом и их участков. Это свойство является наследственным и передается в ряду поколений. Им Дарвин придавал особенно большое значение, т.к. эта форма изменчивости дает материал для искусственного и естественного отбора. На основании многочисленных наблюдений Дарвин пришел к выводу, что в природе происходит отбор изменений, передающихся по наследству. Так, хищники, охотящиеся на растительноядных животных, прежде всего уничтожают слабых особей. В процессе такого отбора из поколения в поколение выживают те особи, которые быстрее бегают, более выносливы. Лучше сохраняются и те из них, чья окраска более соответствует фону. С другой стороны, растительноядные животные влияют на отбор среди хищников (тот, кто не поймает добычу, остается голодным). Если животное какого-либо вида интенсивно размножаются и занимают большую территорию, отбор может идти в разных направлениях.  Так, клест-сосновник и клест-еловик произошли от одного вида птиц, благодаря тому, что их предки при расселении оказались в разных условиях. Выживание наиболее приспособленных к условиям жизни животных Дарвин назвал естественным отбором. Он доказал, что все многообразие видов в природе и все приспособления животных к условиям жизни - результат естественного отбора. Дарвин различал 2 формы отбора: стабилизирующий и движущий.  1.2.Мутационная изменчивость Некоторая часть наследственных изменений происходит вследствие нарушений генов или хромосом. Эти нарушения называют мутациями. Большинство мутаций вредны и даже опасны для организмов. Как правило, особи, имеющие мутации, оказываются болезненными, а зачастую и вовсе не жизнеспособными. Но иногда вреные мутации сообщают организму и некоторые полезные свойства. Так, например, генотип некоторых людей содержит в гетерозиготной форме мутантный ген, вызывающий в гомозиготе серповидно-клеточную анемию. Благодаря этому гену организм оказывается устойчивым к малярии. Большая часть мутаций, к счастью, рецессивны. Этот факт очень важен для существования вида, поскольку мутации, как правило, вносят нарушения в тонко сбалансированную систему биохимических превращений в организме. Точная причина, по которой тот или иной ген проявляется в рецессивной или доминантной форме, неизвестна. Возможно, рецессивность подавляющего большинства мутаций указывает нам на разумность творения и выражает заботу Творца о жизни существ, населяющих планету. Некоторые мутации - такие как коротконогость у овец, отсутствие перьев у кур или короткопалость и человека- хорошо заметны. Но чаще всего мутации приводят лишь к небольшим отклонениям от нормы. Впервые мутации были обнаружены голландским ботаником Г. Де Фризом и, независимо от него, русским ботаником С. И. Коржинским. Де Фриз назвал мутациями прерывистые скачкообразные изменения наследственного признака. Он указывал на следующие их свойства: 1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без плавных переходов. 2. Мутации генетически устойчивы и передаются по наследству. 3. Мутации случайны и ненаправленны. Безусловно, каждая мутация имеет какую-то причину, внешнюю или внутреннюю.

Дисперсия относится к абсолютным показателям вариации. Дисперсия признака 2 представляет собой средний квадрат отклонений вариантов от их средней величины, является общепринятой мерой вариации. D - дисперсия v = s / x. Вариация — это различия индивидуальных значений признака у единиц изучаемой совокупности. Средняя всегда обобщает количественную вариацию признака, т.е. в средних .... Одна из количественных характеристик популяции. Общая дисперсия D(x) измеряет вариацию признака по всей совокупности под влиянием всех факторов, обусловивших эту вариацию. Дисперсия – это средняя арифметическая квадратов отклонений каждого значения признака от средней величины. Дисперсия — термин, обозначающий разнообразие признаков в популяции. Дисперсия - это средняя арифметическая квадратов отклонений каждого значения признака от общей средней. Выделяют дисперсию общую, межгрупповую и внутригрупповую.

Межгрупповая дисперсия отражает ту часть вариации результативного признака, которая обусловлена воздействием факторного признака. Это воздействие проявляется в отклонении групповых средних от общей средней:

где          - среднее значение результативного признака по i-ой группе;

- общая средняя по совокупности в целом;

- объем (численность) i-ой группы.

Если факторный признак, по которому производится группировка, не оказывает никакого влияния на результативный признак, то групповые средние будут равны между собой и совпадут с общей средней. В этом случае межгрупповая средняя будет равна нулю.

Внутригрупповая дисперсия отражает случайную вариацию, т.е. часть вариации, происходящую под влиянием неучтенных факторов и независящую от признака фактора, положенного в основание группировки.

Средняя из внутригрупповых дисперсий отражает ту часть вариации результативного признака, которая обусловлена действием всех прочих неучтенных факторов, кроме фактора, по которому осуществлялась группировка:

где          - дисперсия результативного признака в i-ой группе;

- объем (численность) i-ой группы;